X, Y, Z là các chất hữu cơ ( chứa C, H, O), mỗi chất chỉ chứa 1 loại nhóm

Câu hỏi :

X, Y, Z là các chất hữu cơ ( chứa C, H, O), mỗi chất chỉ chứa 1 loại nhóm chức. Khi cho X, Y phản ứng với nhau tạo ra Z. Có hỗn hợp E gồm số mol bằng nhau của X, Y, Z. Nếu cho E tác dụng hết với NaHCO3 thì thu được  V lít khí và muối natri của X. Nếu cho E tác dụng hết với Na thì thu được 0,75V lít khí ( các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) và số mol khí bằng ½ số mol hỗn hợp E. Đốt cháy hoàn toàn 1,62 gam muối natri ở trên của X thu được 672 ml CO2 ( đktc) và 0,36 gam nước, còn lại là một chất rắn. Đun nóng Y với dung dịch H2SO4 đặc thu được sản phẩm hữu cơ Y1 có tỉ khối hơi so với Y là 34/43. Đun nóng Y1 với dung dịch KMnO4/ H2SO4 được Y2 là sản phẩm hữu cơ duy nhất, không có khí thoát ra, Y2 có cấu tạo mạch cacbon thẳng và là điaxit.

* Đáp án

* Hướng dẫn giải

(a)- Khi cho E tác dụng với NaHCO3 sinh ra V lít khí (CO2) và muối natri của X => X là axit

- Ta thấy thể tích khí sinh ra khi cho E tác dụng với Na (khí H2) lớn hơn 0,5 lần thể tích khí khi cho E tác dụng với NaHCO3 (khí CO2) => Y là ancol

Vậy E gồm axit X, ancol Y và este Z (tạo bởi X, Y)

Giả sử V lít tương ứng với 1 (mol) khí

+ nCO2 = n-COOH = 1 (mol)

+ nH2 = 0,5n-COOH + 0,5n-OH => 0,75 = 0,5.1 + 0,5n-OH => n-OH = 0,5 (mol)

+ n hỗn hợp = 2nH2 = 1,5 mol => nX = nY = nZ = 1,5:3 = 0,5 mol

Số chức của axit X là: 1 : 0,5 = 2

Số chức của ancol Y là: 0,5 : 0,5 = 1

=> Este Z có 2 chức

* Đốt cháy muối natri của X:

Muối natri của X có dạng RO4Na2

Gọi số mol muối của X là x (mol)

BTNT Na: nNa2CO3 = n muối = x (mol)

BTNT O: 4n muối + 2nO2 = 2nCO2 + nH2O + 2nNa2CO3

=> 4x + 2nO2 = 0,03.2 + 0,02 + 3x => nO2 = 0,04 – 0,5x (mol)

BTKL: m muối + mO2 = mCO2 + mH2O + mNa2CO3

=> 1,62 + 32(0,04 - 0,5x) = 0,03.44 + 0,02.18 + 106x

=> x = 0,01 mol

=> M muối = 162 => R + 16.4 + 23.2 = 162 => R = 28  => CTPT của X là C4H6O4

* Đun nóng Y với H2SO4 đặc thu được Y1 có tỉ khối so với Y là 34/43 => phản ứng tách nước tạo anken

=> MY1 = MY – 18

=> dY1/Y = (MY-18)/MY = 34/43 => MY = 86 (C5H10O)

Mà khi đun Y1 với KMnO4/H2SO4 thu được Y2 duy nhất, không có khí thoát ra, Y2 có cấu tạo mạch thẳng và là điaxit nên Y1 có cấu tạo mạch vòng, chứa 1 liên kết đôi.

- Cấu tạo Y1:

- Cấu tạo Y2: HOOC-(CH2)3-COOH

- Cấu tạo Y: 

- Cấu tạo X:

HOOC-CH2-CH2-COOH hoặc HOOC-CH(CH3)-COOH

- Cấu tạo Z:

Hoặc

(b)Giả sử số mol mỗi chất trong ½ hỗn hợp G: 

- Khối lượng của ½ hỗn hợp G:

118x + 86y + 254z = 7,8 (1)

- Đốt cháy phần 1 cần nO2 = 9,408 : 22,4 = 0,42 mol:

C4H6O4 + 3,5 O2 → 4CO2 + 3H2O

x                3,5x

C5H10O + 7O2 → 5CO2 + 5H2O

y                7y

C14H22O4 + 17,5O2 → 14CO2 + 11H2O

z                    17,5z

Ta có: nO2 = 0,42 => 3,5x + 7y + 17,5z = 0,42 (2)

- Phần 2 tác dụng vừa đủ với nNaOH = 0,04.2 = 0,08 mol:

C2H4(COOH)2 + 2NaOH → C2H4(COONa)2 + 2H2O

x                              2x                     x

C2H4(COOC5H9)2 + 2NaOH → C2H4(COONa)2 + 2C5H9OH

z                                     2z                    z                        2z

nNaOH = 2nX + 2nZ => 2a + 2c = 0,08 (3)

Từ (1) (2) (3) ta có hệ phương trình:

 

Sau phản ứng thu được:

Copyright © 2021 HOCTAP247